一种排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法技术

一种排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法，具体包括以下步骤：（一）组装一套排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置；（二）组合裂隙通道；（三）煤粉制备；（四）对排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置进行气密性检查；（五）进行试验参数设置；（六）通过排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置进行煤粉运移试验；（七）对数据进行处理与分析；（八）将排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置的各个设备拆除并整理收纳好，以便下次组装使用。本发明专利技术能够测试不同粒径的煤粉在不同流态条件下在不同裂隙形态组合及不同内径裂隙通道中的运移轨迹、堵塞位置、堵塞程度，为解堵提供重要指导。解堵提供重要指导。解堵提供重要指导。

【技术实现步骤摘要】
一种排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法


[0001]本专利技术涉及煤层气排采
，具体的说，涉及一种排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法。

技术介绍

[0002]开发利用我国丰富的煤层气资源，是减少温室气体排放、实现碳中和、碳达峰的重要手段之一。地面煤层气井主要是通过排水降压使煤层气解吸产出的。我国构造煤相对比较发育，钻井及压裂时时构造煤进一步发生破碎，排采时容易引起煤粉的产出，这些煤粉会在裂隙中沉淀、堵塞渗流通道，导致煤储层渗透率的下降；也可能堵塞泵吸入口，导致凡尔封闭不严，影响泵效，影响了水压的传播，最终影响了煤层气井产气量。
[0003]关于排采过程中煤粉堵塞裂隙的研究，煤层气科技工作者通过制造煤粉浓度监测仪对地面产出液中的煤粉浓度进行监测，该方法主要是对产出液中的煤粉量的监测，但排采过程中煤粉运移过程及在裂缝哪些位置容易堵塞无法进行监测。一些研究者在实验室制作出圆柱形煤样，并磨制出不同粒径的煤粉，在一定压差、流量条件下进行煤粉产出过程及渗透率测试试验，得出煤粉运移产出规律。由于所制作出的圆柱形煤样本身裂隙发育情况无法得知，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（一）组装一套排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置，排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置包括煤粉注入系统、煤粉运移堵塞监测系统、计算机控制系统和废物回收清理系统，煤粉注入系统、煤粉运移堵塞监测系统和废物回收清理系统按照流体流动方向通过管路依次连接，煤粉注入系统将煤粉、气体、液体注入到煤粉运移堵塞监测系统内进行煤粉运移试验，废物回收清理系统回收煤粉运移堵塞监测系统内的煤粉、气体、液体并进行气液固分离处理，计算机控制系统分别与煤粉注入系统、煤粉运移堵塞监测系统和废物回收清理系统信号连接；（二）组合裂隙通道；（三）煤粉制备：使用球磨机研磨煤样，再用筛子筛选出200目、400目、800目的煤粉，以备后续进行不同粒径的煤粉运移试验；（四）对排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置进行气密性检查；（五）通过计算机控制系统进行试验参数设置；（六）通过排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置对步骤（三）所制备的不同粒径的煤粉进行煤粉运移试验；（七）通过计算机控制系统对数据进行处理与分析；（八）将排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测装置的各个设备拆除并整理收纳好，以便下次组装使用。2.根据权利要求1所述的排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法，其特征在于：煤粉注入系统包括煤粉储罐、N2气体储罐、储水罐和混合加压箱，混合加压箱内设有混合滚筒和加压泵，煤粉储罐的煤粉出口与混合滚筒的煤粉进口之间连接有煤粉输入管，煤粉输入管上沿煤粉流动方向设有第一煤粉流量计、第一PID阀门和第一压力表，N2气体储罐的气体出口与混合滚筒的气体进口之间连接有气体输入主管，气体输入主管上沿气体流动方向设有第一气体流量计、第二PID阀门、第二压力表和一根气体分流管，储水罐的出水口与混合滚筒的进水口之间连接有输水管，输水管上沿水流方向设有第一液体流量计、第三PID阀门和第三压力表，混合滚筒的混合物出料口与加压泵的进料口连接，加压泵的出料口与煤粉运移堵塞监测系统的进料口之间连接有混合物注入管，混合物注入管上沿流体流动方向设有第一混合物流量计、第四PID阀门和第四压力表，气体分流管的另一端封堵，气体分流管上还连接有三根气体输入分支管，三根气体输入分支管的另一端均与煤粉运移堵塞监测系统连接，煤粉储罐的煤粉出口、N2气体储罐的气体出口和储水罐的出水口均安装有手动阀门，计算机控制系统分别与混合滚筒、加压泵、第一煤粉流量计、第一PID阀门、第一压力表、第一气体流量计、第二PID阀门、第二压力表、第一液体流量计、第三PID阀门、第三压力表、第一混合物流量计、第四PID阀门和第四压力表信号连接。3.根据权利要求2所述的排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法，其特征在于：煤粉运移堵塞监测系统包括CCD工业相机和三个裂隙通道单元体，三个裂隙通道单元体的结构相同且左右间隔设置，最左侧的裂隙通道单元体包括两块圆形连接板和五组管路模拟裂隙通道，两块圆形连接板左右间隔设置，圆形连接板的中心线沿左右方向水平设置，五组管路模拟裂隙通道均沿左右方向水平设置在两块圆形连接板之间且绕两块圆形连接板的中心线圆周阵列布置，管路模拟裂隙通道包括透明弹性裂隙管路和透明刚性外壳，透明弹性裂
隙管路同中心设置在透明刚性外壳中，透明弹性裂隙管路的左端固定在透明刚性外壳的左侧板中部，透明弹性裂隙管路的右端固定在透明刚性外壳的右侧板中部，五个透明弹性裂隙管路的形状分别为直线型、锯齿型、弯曲型、梨型和分叉型，五个透明刚性外壳的中间设置有一根沿左右方向水平设置的转轴，转轴的两端通过轴承分别转动在两块圆形连接板上，五个透明刚性外壳与转轴之间均通过连接架固定连接，五个透明刚性外壳绕转轴圆周旋转，五个透明刚性外壳的左端滑动连接在左侧的圆形连接板的右侧部，五个透明刚性外壳的右端滑动连接在右侧的圆形连接板的左侧部，透明刚性外壳的左侧部外圆上设有进气孔，透明刚性外壳的右侧部外圆上设有出气孔，最左侧的裂隙通道单元体的右侧圆形连接板的右侧上部与中间的裂隙通道单元体的左侧圆形连接板的左侧上部之间连接有第一混合物输送管，中间的裂隙通道单元体的右侧圆形连接板的右侧上部与最右侧的裂隙通道单元体的左侧圆形连接板的左侧上部之间连接有第二混合物输送管，最右侧的裂隙通道单元体的右侧圆形连接板的右侧上部连接有混合物输出管，第一混合物输送管和第二混合物输送管上均沿流体流动方向设有第二混合物流量计、第五PID阀门和第五压力表，混合物输出管上沿流体流动方向设有第三混合物流量计、第六PID阀门和第六压力表，计算机控制系统分别与CCD工业相机、第二混合物流量计、第五PID阀门、第五压力表、第三混合物流量计、第六PID阀门和第六压力表信号连接；混合物注入管的右端连接在最左侧的裂隙通道单元体中左侧的圆形连接板的左侧上部并与最左侧的裂隙通道单元体中位于上部的透明弹性裂隙管路的左端密封对接，第一混合物输送管的左端与最左侧的裂隙通道单元体中位于上部的透明弹性裂隙管路的右端密封对接，第一混合物输送管的右端与中间的裂隙通道单元体中位于上部的透明弹性裂隙管路的左端密封对接，第二混合物输送管的左端与中间的裂隙通道单元体中位于上部的透明弹性裂隙管路的右端密封对接，第二混合物输送管的右端与最右侧的裂隙通道单元体中位于上部的透明弹性裂隙管路的左端密封对接，混合物输出管的左端与最右侧的裂隙通道单元体中位于上部的透明弹性裂隙管路的右端密封对接；三根气体输入分支管的下端分别对应连接在三个裂隙通道单元体中左侧的圆形连接板的外圆顶部，三根气体输入分支管的下端分别对应与三个裂隙通道单元体中位于上部的透明刚性外壳上的进气孔密封对接。4.根据权利要求3所述的排采过程煤粉堵塞裂隙实时监测试验方法，其特征在于：废物回收清理系统包括气液固分离箱、超声波清洗机、N2气体回收罐、废水罐和煤粉回收罐，混合物输出管的右端与气液固分离箱的进料口连接，气液固分离箱的气体出口与N2气体回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延河，王保玉，倪小明，王新义，李喜员，熊志文，焦继红，吕闰生，张海庆，张浩权，梁海军，符辉，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：